[人民日報]金星表面溫度為何超過400攝氏度?磁場重聯可能是罪魁禍首

2020-11-22 中國科大..

趙永新 楊保國

 

金星是太陽系中距離地球最近的行星。科學探測結果表明，金星上不僅沒有水，而且表面溫度高達400攝氏度以上。作為體積、密度、質量與地球相近的「姊妹星」，金星的氣候為何與地球大相逕庭？其嚴重的「溫室效應」是如何形成的？

　　

中、奧、美三國科學家的一項研究表明，在金星上首次發現的磁場重聯現象，可能是導致這顆星球缺水和高溫的重要原因——該成果刊登在最新出版的《科學》雜誌上，並被列為「亮點文章」。

　　

所謂「磁場重聯」，是指當太陽風（太陽向外噴射的高速帶電粒子流）「刮」向本身有磁場的行星如地球時，如果二者磁場的磁力線方向相反，就會發生磁力線交叉、瞬間斷開、再重新聯結等現象。當這一現象發生時，磁場重聯區域的帶電粒子被加熱、加速，太陽風的部分能量進入地球磁層，從而造成空間天氣變化，如地球磁層亞暴、極光等。

　　

此前，科學家普遍認為，金星由於本身沒有磁場（內稟磁場），不太可能存在磁場重聯現象。

　　

中國科技大學教授張鐵龍等科學家卻推翻了這一說法。他所領導的行星物理課題組，與奧地利空間研究所以及美國加州大學洛杉磯分校等國際研究機構合作，利用歐洲金星快車的觀測資料，首次在金星的誘發磁層中發現了磁場重聯。他們認為，由於金星沒有內稟磁層的保護，誘發磁層發生的磁場重聯使金星大氣被加熱後加速逃逸。因此，磁場重聯是導致金星大氣逃逸的重要原因之一。而地球有內稟磁層的保護，即使發生磁場重聯，也很難發生大氣逃逸。

　　

金星上大氣的逃逸，被認為是造成金星上缺水而被富含二氧化碳的稠密大氣所籠罩，從而導致嚴重溫室效應的原因。該研究成果對揭示金星大氣的演化以及氣候變化具有重要意義，同時對地球氣候長期演化研究也有借鑑意義。

　　

《自然》雜誌網站在對該成果進行評述時說，在沒有內稟磁場的金星誘發磁層發現磁場重聯，「意味著磁場重聯可能是行星磁層中的一種普遍現象」，「該發現意味著磁場重聯可能產生了金星上的極光，並可能使40億年前富含水分的金星大氣逃逸而演化成今天這樣的情況」。

 

 《人民日報》（2012年04月12日 12 版）http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2012-04/12/nw.D110000renmrb_20120412_2-12.htm?div=-1

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